电磁感应现象在技术中的应用
【学习内容】
电磁感应规律的综合应用、自感现象、日光灯原理
【重点和难点】
电磁感应规律的综合应用、自感现象
【内容简介】
一、电磁感应规律的综合应用
(1)电磁感应与运动学的结合
1、如图所示,金属框架与水平面成30°角,匀强磁场的磁感应强度B = 0.4T,方向垂直框架平面向上,框架宽度L = 0.5m,金属棒重为0.1N,可以在框架上无摩擦地滑动,棒与框架的总电阻为2Ω,运动时可认为不变。问:
⑴要棒以2m/s的速度沿斜面向上滑行,应在棒上加多大沿框架平面方向的外力?
⑵当棒运动到某一位置时,外力突然消失,棒将如何运动?
⑶棒匀速运动时的速度多大?
⑷棒达到最大速度时,电路的电功率多大?重力的功率多大?
【解析】
(1) 外力F外= mg×sinα+F安……①
F安=BIL………………②
I= …………………③
E=BLV……④,
将 ④、③、②式带入①式可得: F外= 0.09 N
(2)金属杆向上滑动的过程中,受到安培力与重力而减速,由于速度减少,安培力也减小,所以金属棒做加速度逐渐减小的变减速直线运动.
(3)金属棒达到最大速度时: mg×sinα=F安,……⑤
F安,= BI,L……⑥
I,= ……⑦
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